JP5540468B2 - 帯電防止性アクリル系感圧式接着剤および該感圧式接着剤を用いた帯電防止性感圧式接着フィルム - Google Patents
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Description
剥離シートを剥離する際、静電気が生じる可能性があり、その静電気によって、貼着時に埃やクズを吸引してしまい、異物混入という貼着状態の不具合欠点を引き起こしたり、被着体内部に封止されている液晶や電子回路が損傷を受ける可能性がある。
リワークの際には、感圧式接着層が被着体表面に残存しないことが要求される。さらに、偏光フィルムや位相差フィルム等の各種光学フィルムを剥離する際にも、静電気が生じる可能性があり、その静電気によって、液晶や電子回路が損傷を受ける可能性がある。
用いられる感圧式接着剤の主たる成分の分子量や感圧式接着剤の架橋度を調整し、接着力を大きくすることによって、光学フィルムの寸法変化に抗して、過酷な環境下でも発泡、浮き・剥がれが生じないようにする試みが従来なされてきた。
しかし、特許文献1〜5に記載される感圧式接着剤を用いてなる偏光フィルムは、ガラス等の被着体に貼付後、高温高圧下、高温下、高温高湿下に曝した後に貼り直しを行った場合、感圧式接着剤と被着体であるガラスの密着性が高まっているため、被着体であるガラスに感圧式接着剤が残ってしまうことがある。
かつては、高温高圧下、高温下、高温高湿下に曝した後に剥されることはなく、貼り合わせ直後に不具合を確認し、不具合があった場合リワークが可能であれば問題なかったが、作業工程の短縮、リサイクルの観点から、高温高圧下、高温下、高温高湿下に曝した後、偏光フィルムを剥離するケースが増えてきたため、リワークの要求特性が高くなった。
一方、車載用デイスプレイは、室内使用を前提としたデイスプレイよりも高温下におかれるので、耐久性に関してはより厳しい要求が課される。
本発明の他の目的は、光学フィルムへの密着性が良く、光学フィルムを被着体に貼着後、高温下に長期間曝されても貼着界面に発泡が生じず、浮き・剥がれがより発生しにくく、剥離シートを剥がす際及び高温下に長期間曝された後のリワークの際に静電気を生じにくく、被着体に汚れを残し難い、感圧式接着層の形成が可能な感圧式接着剤、及び該感圧式接着剤を用いてなる感圧式接着フィルムを提供することにある。
上記共重合体(C)は、水酸基及びカルボキシル基のいずれをも有しないアルキル(メタ)アクリレート(a)、及び、水酸基及び/又はカルボキシル基とエチレン性不飽和二重結合とを有する単量体(b)を含む単量体から得られるものであり、共重合体(C)を構成する単量体の合計100重量%中、単量体(b)は0.01〜10重量%であり、
上記共重合体(C)は、
<2>高分子量成分(A)と低分子量成分(B)とを含み(但し、共重合体(C)が置換基を有しないアルキルメタクリレートを5〜35重量%共重合した場合を除く(なお、共重合体(C)を構成する単量体の合計を100重量%とする。))、
<2−1>ゲルパーミエイションクロマトグラフィーにおける排出曲線上完全に独立した、重量平均分子量が50万〜220万の高分子量成分(A1)のピークと、重量平均分子量が1000〜10万の低分子量成分(B1)のピークとを含み、前記高分子量成分体(A1)のピークと前記低分子量成分(B1)のピークとの面積比が、(A1)/(B1)=60/40〜90/10であるか、もしくは、
<2−2>ゲルパーミエイションクロマトグラフィーにおける排出曲線上、重量平均分子量が50万〜220万の高分子量成分(A2)のピークと重量平均分子量が1000〜10万の低分子量成分(B2)のピークが繋がった、連続したピークを有し、かつ前記高分子量成分(A2)のピークと前記低分子量成分(B2)のピークとの間に最小値し、前記最小値の両側に位置する、前記高分子量成分体(A2)のピークと前記低分子量成分(B2)のピークとの面積比が、(A2)/(B2)=60/40〜90/10であるか、もしくは
<2−3>ゲルパーミエイションクロマトグラフィーにおける排出曲線上、分子量15万以上の重合体分子からなり、重量平均分子量が50万〜220万の高分子量成分(A3)のピークと、分子量15万未満の重合体分子からなり、重量平均分子量が1000〜10万の低分子量成分(B3)のピークが繋がった、連続したピークを有し、かつ前記高分子量成分(A3)のピークと前記低分子量成分(B3)のピークとの間に最小値を有さず、前記高分子量成分(A3)ピークと前記低分子量成分(B3)ピークとの面積比が、(A3)/(B3)=60/40〜90/10であることを特徴とする、帯電防止性アクリル系感圧式接着剤に関する。
前記置換基は、ハロゲン基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アルコキシカルボニル基、ビニルオキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、アシルオキシ基、アシル基、アルキルスルファニル基、アリールスルファニル基、アルキルアミノ基、ジアルキルアミノ基、アリールアミノ基、アルキル基、アリール基、ヒドロキシル基、カルボキシル基、スルホンアミド基、ホルミル基、メルカプト基、スルホ基、メシル基、p−トルエンスルホニル基、アミノ基、ニトロ基、ニトロソ基、シアノ基、トリフルオロメチル基、トリクロロメチル基、トリメチルシリル基、ホスフィニコ基、ホスホノ基、アルキルスルホニル基、アリールスルホニル基、トリアルキルアンモニウム基、ジメチルスルホニウミル基、およびトリフェニルフェナシルホスホニウミル基であり、R5からR8は、隣り合う置換基同士で環を形成してもよい。)
次いで上記(a)、(b)及び(c)の少なくとも一種を加え、重合転化率が80〜100%になるまでさらにラジカル共重合し
<2−1>ゲルパーミエイションクロマトグラフィーにおける排出曲線上完全に独立した、重量平均分子量が50万〜220万の高分子量成分(A1)のピークと、重量平均分子量が1000〜10万の低分子量成分(B1)のピークとを含み、前記高分子量成分体(A1)のピークと前記低分子量成分(B1)のピークとの面積比が、(A1)/(B1)=60/40〜90/10であるか、もしくは、
<2−2>ゲルパーミエイションクロマトグラフィーにおける排出曲線上、重量平均分子量が50万〜220万の高分子量成分(A2)のピークと重量平均分子量が1000〜10万の低分子量成分(B2)のピークが繋がった、連続したピークを有し、かつ前記高分子量成分(A2)のピークと前記低分子量成分(B2)のピークとの間に最小値を有し、前記最小値の両側に位置する、前記高分子量成分(A2)ピークと前記低分子量成分(B2)ピークとの面積比が、(A2)/(B2)=60/40〜90/10であるか、もしくは
<2−3>ゲルパーミエイションクロマトグラフィーにおける排出曲線上、分子量15万以上の重合体分子からなり、重量平均分子量が50万〜220万の高分子量成分(A3)のピークと、分子量15万未満の重合体分子からなり、重量平均分子量が1000〜10万の低分子量成分(B3)のピークが繋がった、連続したピークを有し、かつ前記高分子量成分(A3)のピークと前記低分子量成分(B3)のピークとの間に最小値を有さず、前記高分子量成分(A3)ピークと前記低分子量成分(B3)ピークとの面積比が、(A3)/(B3)=60/40〜90/10である、
水酸基及び/又はカルボキシル基を有する、ガラス転移温度が−60〜0℃であり、かつ、共重合体を構成する単量体の合計100重量%中、単量体(b)は0.01〜10重量%である共重合体(C)を得(但し、共重合体(C)を構成する単量体の合計100重量%中、置換基を有しないアルキルメタクリレートを5〜35重量%共重合する場合を除く。)、次いで前記共重合体(C)と、水酸基もしくはカルボキシル基と反応し得る官能基を有する化合物(D)と、下記一般式(1)で表される化合物(E1)とを混合することを特徴とする帯電防止性アクリル系感圧式接着剤の製造方法に関する。
前記置換基は、ハロゲン基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アルコキシカルボニル基、ビニルオキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、アシルオキシ基、アシル基、アルキルスルファニル基、アリールスルファニル基、アルキルアミノ基、ジアルキルアミノ基、アリールアミノ基、アルキル基、アリール基、ヒドロキシル基、カルボキシル基、スルホンアミド基、ホルミル基、メルカプト基、スルホ基、メシル基、p−トルエンスルホニル基、アミノ基、ニトロ基、ニトロソ基、シアノ基、トリフルオロメチル基、トリクロロメチル基、トリメチルシリル基、ホスフィニコ基、ホスホノ基、アルキルスルホニル基、アリールスルホニル基、トリアルキルアンモニウム基、ジメチルスルホニウミル基、およびトリフェニルフェナシルホスホニウミル基であり、R5からR8は、隣り合う置換基同士で環を形成してもよい。)
本発明の帯電防止性アクリル系感圧式接着剤に用いられる共重合体(C)は、感圧式接着剤の主たる成分であり、後述する水酸基もしくはカルボキシル基と反応し得る官能基を有する化合物(D)と反応することによって、感圧式接着層を形成する。
上記共重合体(C)は、水酸基及びカルボキシル基のいずれをも有しないアルキル(メタ)アクリレート(a)、及び、水酸基及び/又はカルボキシル基とエチレン性不飽和二重結合とを有する単量体(b)を含む単量体から得られるものであり、共重合体(C)を構成する単量体の合計100重量%中、単量体(b)は0.01〜10重量%である。共重合体(C)は、 <2>高分子量成分(A)と低分子量成分(B)とを含有する。(但し、共重合体(C)が置換基を有しないアルキルメタクリレートを5〜35重量%共重合した場合を除く(なお、共重合体(C)を構成する単量体の合計を100重量%とする。))
<2−1> 高分子量成分(A1)と低分子量成分(B1)とが、GPC上、完全に独立したピークを形成しているタイプ。
<2−2> 高分子量成分(A2)と低分子量成分(B2)とが、GPCの排出曲線上の最小値で繋がった連続ピークを示すタイプ。前記最小値を境に高分子量側を高分子量成分(A2)、低分子量側を低分子量成分(B2)とする。多くの場合、最小値は、分子量約分子量約2万〜20万の間にある。
<2−3> 高分子量成分(A3)と低分子量成分(B3)とが、GPCの排出曲線上の連続ピークを示し、明確な最小値を有しないタイプ。この場合は、分子量15万を境に、高分子量側を高分子量成分(A3)、低分子量側を低分子量成分(B3)とする。
なお、アルキル(メタ)アクリレートは、アルキルアクリレートもしくはアルキルメタクリレートの略である。
ヒドロキシアルキル(メタ)アクリレートの、水酸基は1級であることが好ましく、アルキル鎖の炭素数は3〜20であることが好ましく、4〜8であることがより好ましい。一級の水酸基を有するヒドロキシアルキル(メタ)アクリレートのアルキル鎖の炭素数が上記範囲にあると、低い官能基濃度であっても、効率よく架橋でき、特に高温下においての発泡を抑制することが出来、かつ光透過率や位相差等の光学特性が低下しにくい、耐久性に優れる液晶表示装置を得ることができる。
尚、「2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート」とは、「2−ヒドロキシエチルアクリレート」、「2−ヒドロキシエチルメタクリレート」と併記すべきところを略記したものである。他も同様である。
(c1):水酸基やカルボキシル基以外の置換基およびエチレン性不飽和二重結合を有する単量体。
(c2):上記の単量体のいずれにも分類されないエチレン性不飽和二重結合を有するその他の単量体。
単量体(c1)および(c2)は、任意に使用される成分である。
ジビニルベンゼン等のジビニル系単量体、
1、4−ブチルジアクリレートや1、6−ヘキシルジアクリレート、ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、(ポリ)エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、(ポリ)プロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールジ(メタ)アクリレート等のジアクリレート系単量体、2−ヒドロキシエチルアクリロイルホスフェイト等のリン酸基含有単量体等が挙げられる。
中でも、ジビニル系単量体やジアクリレート系単量体等の多官能単量体を用いると形成される感圧式接着剤層の耐久性(耐熱性、耐湿熱性)が向上するので好ましい。但し、共重合体(C)を得る際に多官能単量体を用いるとゲル化し易いので、少量用いることが好ましい。具体的には、共重合体(C)の形成に用いられる単量体(a)(b)(c)の合計を100重量%とした場合、0.001〜3重量%の範囲であることが好ましい。
一方、置換基を有しないアルキルメタクリレート(a1)が多いほど、主鎖の並進、振動、回転運動がより抑制されるので、感圧式接着層の耐熱性が向上する。従って、車載用のディスプレイのように高度な耐熱性が要求される場合に好適である。
即ち、<2−1>共重合体(C)は、GPCの排出曲線上、完全に独立したピークを有する場合には、高分子量側を高分子量成分(A1)と低分子量側を低分子量成分(B1)とを含有する。
<2−2>共重合体(C)が、GPCの排出曲線上、連続したピークを有し、最小値、具体的には分子量約2万〜20万の間に最小値を有する場合には、共重合体(C)は、その最小値を境に高分子量側を高分子量成分(A2)と低分子量側を低分子量成分(B2)とを含有する。
<2−3>共重合体(C)が、GPCの排出曲線において分子量約2万〜20万の間に明確な最小値を有しない場合は、分子量15万を境に、分子量15万以上の重合体分子からなる共重合体を高分子量成分(A3)とし、分子量15万未満の重合体分子からなる共重合体成分を低分子量成分(B3)として、(A3)と(B3)を含有する。
高分子量成分(A)の重量平均分子量が50万よりも小さいと、後述する水酸基もしくはカルボキシル基と反応し得る官能基を有する化合物(D)と反応させても感圧式接着層の凝集力が不足し、浮き・剥がれ、発泡等が生じる。一方、高分子量成分(A)の重量平均分子量が220万より大きい高分子量共重合体を含有する感圧式接着剤は、粘度が高くなり塗工等の作業性が劣り、光学特性を維持できなくなる。
また、重量平均分子量が1000より小さい低分子量成分(B)を用いると、凝集力が不足して浮き・剥がれ、発泡等が生じやすい。また、重量平均分子量が10万を超える低分子量成分(B)を用いると、フィルムの伸縮に起因する応力集中を十分に吸収・緩和できなくなり、光漏れ現象が発生する。
低分子量成分(B)の占める割合が少なすぎると、光学フィルムの伸縮に起因する応力集中を十分に吸収・緩和できなくなり、光漏れ現象が発生する。一方、低分子量成分(B)の占める割合が多すぎると、感圧式接着層の凝集力が不足して浮き・剥がれ、発泡等が生じやすい。
さらに、60/40〜90/10の割合で高分子量成分(A)と低分子量成分(B)が含まれていることにより、過酷な条件下に置かれた後でもリワーク性が良好な接着層を得ることができる。
高温下または高温高湿下での光学特性の維持の観点からは、後者の方法がより好ましい。
たとえば、高分子量成分は、第1段階で使用する上記単量体(a)〜(c)の合計100重量部に対して、0.01〜1重量部の重合開始剤、さらに好ましくは0.01〜0.1の重合開始剤を用いて、塊状重合、溶液重合などの方法、好ましくは溶液重合により得られる。
また、溶液重合の場合、重合溶媒としては、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸n−ブチル、酢酸イソブチル、トルエン、キシレン、ヘキサン、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、メタノール、エタノール、n−プロパノール、イソプロパノール等が用いられる。重合溶媒は2種類以上混合して用いても良い。
リル、2,2'−アゾビス(2−メチルブチロニトリル)、1,1'−アゾビス(シクロヘキサン1−カルボニトリル)、2,2'−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)
、2,2'−アゾビス(2,4−ジメチル−4−メトキシバレロニトリル)、ジメチル2
,2'−アゾビス(2−メチルプロピオネート)、4,4'−アゾビス(4−シアノバレリック酸)、2,2'−アゾビス(2−ヒドロキシメチルプロピオニトリル)、2,2'−アゾビス[2−(2−イミダゾリン−2−イル)プロパン]等が挙げられる。
ここで、重合転化率とは、単量体を重合して得られる共重合体の重量を、原料として用いた単量体の総重量で除した値である。より具体的には、重合途中の溶液をごく少量サンプリングして、150℃で20分程度加熱し、固形分を求める。単量体は前記加熱条件では揮発してしまうが、共重合体は揮発しない。そこで、溶液の固形分量を求めることによって、含まれる共重合体の量を求めることができ、それにもとづいて重合転化率が算出される。
第2段階の重合での共重合体(C)の重合転化率は80〜100%であることが好ましく、90〜100%であることがより好ましく、95〜100%であることがさらに好ましい。すなわち、第2段階の重合工程で必要に応じて追加する単量体も含め、重合に使用した単量体の合計100重量%のうち、反応系中に残留する単量体が好ましくは20重量%未満になるまで、より好ましくは10重量%未満になるまで、さらに好ましくは5重量%未満になるまでラジカル共重合して低分子量成分を形成することによって、共重合体(C)を得ることができる。
さらに、分子量を低分子側に制御するために、低分子量成分(B)の合成時には、n−ラウリルメルカプタン、n−ドデシルメルカプタン等のメルカプタン類、α−メチルスチレンダイマー、リモネン等の連鎖移動剤を使用しても良い。
このようにしてGPCにおいて、高分子量成分(A)と低分子量成分(B)との面積比が、(A)/(B)=60/40〜90/10の共重合体(C)を得ることができる。
水酸基もしくはカルボキシル基と反応し得る官能基を有する化合物(D)は、感圧式接着フィルムを得る際に、水酸基及び/またはカルボキシル基を有する共重合体(C)と反応し、感圧式接着層を形成する。水酸基もしくはカルボキシル基と反応し得る官能基を有する化合物(D)としては、イソシアネート化合物、エポキシ系化合物、アミン系化合物、金属キレート系化合物、アジリジン系化合物が挙げられる。 特に、イソシアネート系化合物が好ましく、また、多官能性化合物は、単独であるいは複数組み合わせて使用することができる。
また、エポキシ系化合物の例としては、ビスフェノールA−エピクロロヒドリン型のエポ
キシ系樹脂、エチレングリコールジグリシジルエーテル、ポリエチレングリコールジグリ
シジルエーテル、グリセリンジグリシジルエーテル、グリセリントリグリシジルエーテル
、1,6−ヘキサンジオールジグリシジルエーテル、トリメチロールプロパントリグリシ
ジルエーテル、ジグリシジルアニリン、N,N,N’,N’−テトラグリシジル−m−キ
シリレンジアミン、1、3−ビス(N、N‘−ジグリシジルアミノメチル)シクロヘキサ
ン、N,N,N’,N’−テトラグリシジルアミノフェニルメタン、トリグルシジル等が
挙げられる。
また、アジリジン化合物の例としては、N,N‘−ジフェニルメタン−4,4’−ビス(
1−アジリジンカルボキサイト)、N,N‘−トルエン−2,4−ビス(1−アジリジン
カルボキサイト)、ビスイソフタロイル−1−(2−メチルアジリジン)、トリ−1−ア
ジリジニルホスフィンオキサイド、N,N‘−ヘキサメチレン−1,6−ビス(1−アジ
リジンカルボキサイト)、トリメチロールプロパントリ−β−アジリジニルプロピオネー
ト、テトラメチロールメタントリ−β−アジリジニルプロピオネート、トリス−2,4,
6−(1−アジリジニル)−1、3、5−トリアジン等が挙げられる。
本発明に用いられる帯電防止付与剤(E)は、ボロン系帯電防止剤であり、下記一般式[1]で表されるアンモニウム塩系の化合物(E1)である。
シランカップリング剤としては、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、γ−アミノプロピルメチルメトキシシラン、N−(2−アミノエチル)3−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−(2−アミノエチル)3−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリエトキシシラン、メルカプトブチルトリメトキシシラン、γ−メルカプトプロピルメチルジメトキシシラン等が挙げられる。
シランカップリング剤は、感圧式接着層とガラスとの接着性向上に効果があり、高温高湿度下における感圧式接着フィルムの浮き・剥がれ、発泡等の発生防止に特に効果を奏するものである。
また、感圧式接着剤には、本発明の効果を阻害しない範囲で紫外線吸収剤、酸化防止剤、感圧式接着付与樹脂、可塑剤、消泡剤、レベリング調整剤等を配合しても良い。
本発明の感圧式接着フィルムは、本発明の帯電防止性アクリル系感圧式接着剤からなる帯電防止性アクリル系感圧式接着層が、各種表示部材に用いられる光学フィルムの少なくとも一方の面に形成されているものである。本発明の感圧式接着フィルムは、各種表示部材の形成に好適に用いられる。例えば、液晶表示部材のガラスに対して、好適に貼付し、使用される。
あるいは、光学フィルム上の感圧式接着層の形成は、感圧式接着剤を剥離シートに塗工し、乾燥して感圧式接着層を形成し、光学フィルムを貼り合わせて前記感圧式接着層を光学フィルム上に転写する、いわゆる「転写法」によることもできる。
撹拌機、温度計、還流冷却管、滴下装置、窒素導入管を備えた反応容器にn−ブチルアクリレート58部、メチルメタクリレート40部、アクリル酸1.5部、アセトン100部、AIBN(2,2'−アゾビスイソブチロニトリル、以下「AIBN」と記述する。
)0.03部を仕込み、この反応容器内の空気を窒素ガスで置換した後、撹拌しながら窒素雰囲気下で、この反応溶液を還流温度で転化率が75%になるまで4.5時間反応させ、重量平均分子量が100万の共重合体と単量体との混合溶液を得た。次いで、トルエン200部、アクリル酸0.5部、AIBN0.2部を添加し、転化率が100%になるまでさらに6時間反応させ、Tgが−7℃の共重合体(C1)の溶液を得た。
共重合体(C1)は、分子量15万未満の重合体を含有せず、重量平均分子量が100万、Tgが−7.4℃の高分子量成分(A1−1)と、分子量15万以上の重合体を含有せず、重量平均分子量が2.5万、Tgが−5.8℃の低分子量成分(B1−1)とを含有していた。前記、高分子量成分(A1−1)と低分子量成分(B1−1)とは、GPCの排出曲線において、独立した2つのピークを示し、両者の面積比は、(A1−1)/(B1−1)=75/25であった。
1/Tg =〔(W1/Tg1)+(W2/Tg2)+・・・+(Wn/Tgn)〕/100 式(1)
(ここに温度は絶対温度である。)
Wn:単量体nの重量%
Tgn:単量体nからなる単独重合体のガラス転移温度
反応容器にn−ブチルアクリレート94.5部、メチルメタクリレート3.5部、4−ヒドロキシルブチルアクリレート1.5部、ライトアクリレート4EG−A(PEG#200ジアクリレート、共栄社化学(株)製)0.02部、アセトン100部、AIBN0.03部を仕込み、製造例1と同様にして、転化率が75%になるまで4.5時間反応させ、重量平均分子量が115万の共重合体と単量体との混合溶液を得た。
次いで、酢酸エチル150部、トルエン50部、アクリル酸0.5部、AIBN0.2部を添加し、転化率が100%になるまでさらに6時間反応させ、Tgが−50.7℃の共重合体(C2)の溶液を得た。
共重合体(C2)は、GPCにおいて、分子量15万に最小値を有する連続したピークを示し、この最小値よりも高分子量側の高分子量成分(A1−2)と、最小値よりも低分子量側の低分子量成分(B1−2)とした。各成分は、Tgが−51.2℃、重量平均分子量120万の高分子量成分(A1−2)、Tgが−49.3℃、重量平均分子量低分子量3.8万の低分子量成分(B1−2)からなり、両者の面積比は(A1−2)/(B1−2)=75/25であった。なお、微量であった「ライトアクリレート4EG−A」は除外して、Tgを求めた。
反応容器にn−ブチルアクリレート76部、メチルアクリレート20部、アクリル酸3.5部、アセトン100部、AIBN0.1部を仕込み、この反応容器内の空気を窒素ガスで置換した後、撹拌しながら窒素雰囲気下で、この反応溶液を還流温度で2.0時間反応させた。次いで、1時間毎に酢酸エチル10部を添加し、更に還流温度で5.0時間反応させた。次いで、酢酸エチル50部、AIBN0.1部、アクリル酸0.5部を添加し、転化率が100%になるまでさらに2時間反応させ、Tgが−39.8℃の共重合体(C3)の溶液を得た。なお、共重合体(C3)は、GPCにおいて、明確な最小値を有しない連続したピークを示し、分子量15万を境に高分子量側(A1−3)と低分子量側(B1−3)とした。各成分は、Tgが−40.0℃、重量平均分子量105万の高分子量成分(A1−3)、Tgが−39.1℃、重量平均分子量低分子量3.5万の低分子量成分(B1−3)からなり、両者の面積比は、(A1−3)/(B1−3)=80/20であった。
反応容器に、n−ブチルアクリレート98部、アクリル酸1部、アクリルアミド1部、酢酸エチル100部、AIBN0.03部を仕込み、この反応容器内の空気を窒素ガスで置換した後、撹拌しながら窒素雰囲気下で、この反応溶液を還流温度で転化率が100%になるまで8時間反応させ、重量平均分子量が70万、分子量10万未満の成分は含有しない、Tgが−52.3℃の高分子量共重合体(A1−4)の溶液を得、酢酸エチルで希釈し、不揮発分濃度を25%に調整した。
単量体組成を、n−ブチルアクリレート95部、アクリル酸5部とし、酢酸エチル100部及びAIBN0.03部の代わりに、アセトン100部、AIBN0.2部とした以外は製造例4と同様にして、転化率が100%になるまで10時間反応させ、Tgが−49.3℃、重量平均分子量が150万であって、分子量15万未満の成分を含まない高分子量共重合体(A1−5)溶液を得、酢酸エチルで希釈し、不揮発分濃度を20%に調整した。
前記共重合体(C5)を構成する置換基を有しないアルキルメタクリレートは、0%であった。また、前記共重合体(C5)についてGPCを測定したところ、2つの独立したピークを有し、高分子量共重合体(A1−5)と低分子量共重合体(B1−5)との面積比は、(A1−5)/(B1−5)=60/40であった。
単量体組成を、n−ブチルアクリレート96部、アクリル酸4部とし、酢酸エチル80部、アセトン20部及びAIBN0.03部として、製造例4と同様にして、転化率が100%になるまで8時間反応させ、Tgが−50.2℃、重量平均分子量が90万であって、分子量15万未満の成分を含まない高分子量共重合体(A1−6)溶液を得、酢酸エチルで希釈し、不揮発分濃度を20%に調整した。
製造例5で得た高分子量共重合体(A1−5)と低分子量共重合体(B1−5)との重量比が、(A1−5)/(B1−5)=40/60になるように両共重合体溶液を混合し、Tgが−51.5℃の共重合体(C7)溶液を得た。
前記共重合体(C7)を構成する置換基を有しないアルキルメタクリレートは、0%であった。また、前記共重合体(C7)についてGPCを測定したところ、2つの独立したピークを有し、高分子量共重合体(A1−5)と低分子量共重合体(B1−5)との面積比は、(A1−5)/(B1−5)=40/60であった。
BA:ブチルアクリレート
MMA:メチルメタクリレート
AA:アクリル酸
AAm:アクリルアミド
装置:Shodex GPC System−21〔昭和電工(株)製〕
カラム:Shodex KF−602.5を1本、Shodex KF−606Mを2本〔昭和電工(株)製〕の合計3本を連結して使用。
溶媒:テトラヒドロフラン
流速:0.5ml/min
温度:40℃
試料濃度:0.1wt%
試料注入量:50μl
<製造例7> アンモニウム塩系の化合物(E1−1)の合成
ナトリウムテトラフェニルボレート 342gを、イオン交換水5Lに溶解させた。そこに、テトラブチルアンモニウムブロマイド 322gをイオン交換水5Lに溶解させたものを徐々に添加した。5時間攪拌した後、析出物をろ取することにより、下記式にて示される化合物(E1−1)を 373g得た。元素分析(組成式:C40H56BN 計算値(%):C, 85.53; H, 10.05; N, 2.49 実測値(%):C, 85.55; H, 10.52; N, 2.66)により確認した。
ナトリウムテトラフェニルボレートの代わりに表4に示すボレートを、テトラブチルアンモニウムブロマイドの代わりに表6に示すアンモニウム塩を用いた他は製造例3と同様にして化合物(E1−2)、化合物(E1−4)から化合物(E1−15)を合成した。元素分析の測定結果を表5に示す
製造例1で得られた共重合体(C1)溶液の固形分100部に対して、イソシアネート系硬化剤(トリレンジイソシアネートのトリメチロールプロパンアダクト体)を有効成分で0.2部、化合物(E1−1)を1.0部、シランカップリング剤1(3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン)を有効成分で0.1部添加し、よく攪拌し、粘着組成物を得た。得られた粘着組成物について後述する種々の試験をした。
製造例2で得られた共重合体(C2)溶液100部に対して、イソシアネート系硬化剤(トリレンジイソシアネートのトリメチロールプロパンアダクト体)を有効成分で0.05部、化合物(E1−1)を1.0部、シランカップリング剤1(3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン)を有効成分で0.1部添加し、よく攪拌し、粘着組成物を得た。得られた粘着組成物について実施例1と同様の試験をした。
製造例3、製造例5で得られた共重合体(C3)、(C5)各溶液100部に対して、イソシアネート系硬化剤(トリレンジイソシアネートのトリメチロールプロパンアダクト体)を有効成分で0.3部、化合物(E1−1)を1.0部、シランカップリング剤1(3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン)を有効成分で0.1部添加し、よく攪拌し、粘着組成物を得た。得られた粘着組成物について実施例1と同様の試験をした。
製造例4で得られた共重合体(C4)溶液130部に対して、エポキシ系硬化剤(N,N,N’,N’−テトラグリシジル−m−キシレンジアミン)を有効成分で0.6部、化合物(E1−1)を1.0部、シランカップリング剤1(3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン)を有効成分で0.1部添加し、よく攪拌し、粘着組成物を得た。得られた粘着組成物について実施例1と同様の試験をした。
製造例5で得られた共重合体(C6)溶液130部に対して、イソシアネート系硬化剤(トリレンジイソシアネートのトリメチロールプロパンアダクト体)を有効成分で0.25部、化合物(E1−1)を1.0部、シランカップリング剤1(3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン)を有効成分で0.1部添加し、よく攪拌し、粘着組成物を得た。得られた粘着組成物について実施例1と同様の試験をした。
比較製造例1で得られた共重合体(C7)液100部に対して、イソシアネート系硬化剤(トリレンジイソシアネートのトリメチロールプロパンアダクト体)を有効成分で0.2部、化合物(E1−1)を1.0部、シランカップリング剤1(3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン)を有効成分で0.1部添加し、よく攪拌し、粘着組成物を得た。得られた粘着組成物について実施例1と同様の試験をした。
化合物(E1−1)に代えて、化合物(E1−4)〜化合物(E1−15)及び化合物(E2−1)、(E2−4)をそれぞれ用いたこと以外は、実施例1と同様にして粘着組成物を得て、実施例1と同様に評価した。
なお、本願において実施例19および実施例20は参考例である。
<基材密着性及びリワーク性>
各実施例および各比較例で得られた粘着組成物をポリエステル製剥離フィルム(厚さ38μm)に塗工し、100℃で2分間乾燥させて、膜厚25μmの粘着層を形成し、得られた粘着層に偏光フィルム(厚さ180μm)を貼り合せ、23℃−50%RH雰囲気下で7日間放置し、反応を進行させ(エージング)、粘着フィルム1を得た。
得られた粘着フィルム1を幅25mmに裁断し、剥離フィルムを剥がし、露出した粘着層を厚さ0.7mmのガラス板に23℃−50%RHにて貼着し、JIS Z 0237に準じてロール圧着した。
圧着24時間後、60℃で500時間静置した後、23℃−50%RH雰囲気下で剥離試験器にて、180度ピール、引っ張り速度300mm/分で、偏光フィルムをガラス板から剥離し、ガラス板表面及び粘着層面を目視で観察した。評価基準は以下の通りである。
4:粘着層はガラス板表面に全く転移しておらず、粘着層表面も平滑である。
3:粘着層はガラス板表面に転移してはいないが、粘着層表面にわずかに凹凸が生じている。
2:粘着層の一部がガラス板表面に転移し、粘着層表面にも顕著な凹凸が生じている。
1:粘着層がガラス板表面に完全に転移している。
各実施例および各比較例で得られた粘着組成物をポリエステル製剥離フィルム(厚さ38μm)に塗工し、90℃で60秒間乾燥させて、膜厚25μmの粘着層を形成し、得られた粘着層に偏光フィルム(厚さ180μm)を貼り合せ、23℃−50%RH雰囲気下で7日間放置し、反応を進行させ(エージング)、偏光フィルムの吸収軸の軸方向が、辺に対して45°の角度になるように、
実施例1の場合は、100mm×100mmに裁断して、
実施例2〜20、比較例1の場合は、300mm×400mmに裁断して、それぞれ粘着フィルム2を得た。
粘着フィルム2の剥離フィルムを剥がし、露出した粘着層を厚さ0.7mmのガラス板の両面に、それぞれの偏光フィルムの吸収軸の軸方向が直交するように配置して、50℃雰囲気下で5Kg/cm2の圧力をかけ、20分保持して貼り合せた後、80℃の雰囲気中に500時間放置した後室温に戻し、四隅もしくは周辺端部からの光漏れ現象の有無を観察した。評価基準は以下の通りである。
4:光漏れが全く認められない。
3:光漏れがほとんど認められない。
2:光漏れが全体にやや目立つ。
1:光漏れが極めて顕著に確認される。
光漏れ現象の項に記載した粘着フィルム2の剥離フィルムを剥がし、露出した粘着層を厚さ0.7mmのガラス板の片面に、50℃雰囲気下で5Kg/cm2の圧力をかけ、20分保持して貼り合せた後、
実施例1の場合は、80℃の雰囲気中に1000時間、
実施例2〜20、比較例1の場合は、80℃の雰囲気中に300時間、それぞれ放置した(耐熱性試験)。
また、同様にして粘着フィルム2とガラス板とを貼り合わせた後、60℃−90%RHの恒温恒湿槽に300時間放置した(耐湿熱性試験)。
放置後、室温に戻し、粘着フィルム2の、浮き・剥がれ、発泡の発生状態を観察した。
発泡とは、粘着層とガラスとの界面(周辺端部以外)に比較的大きな気泡が発生している状態である。
浮き・剥がれとは、粘着フィルム2がガラスから浮き上がり、剥がれてしまっている状態である。それぞれの評価基準は以下の通りである。
4:発生せず。
3:軽微な発生が認められる。
2:発生が散見される。
1:顕著な発生が認められる。
試験用粘着テープの剥離ライナーを剥がし、露出した粘着剤層表面の表面抵抗値を、23℃−45、55%RHの各条件下で、表面抵抗値測定装置(三菱化学株式会社製)を用いて測定した(単位:Ω/□)。なお、「2.1E+09」は「2.1×109」の意である。
イソシアネート系硬化剤:トリレンジイソシネートのトリメチロールプロパンアダクト体エポキシ系硬化剤:N,N,N’,N’−テトラグリシジル−m−キシレンジアミン
シランカップリング剤 :3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン
Claims (11)
- 水酸基及び/又はカルボキシル基を有し、ガラス転移温度が−60〜0℃の共重合体(C)と、水酸基もしくはカルボキシル基と反応し得る官能基を有する化合物(D)と、化合物(E1)を含有する帯電防止性アクリル系感圧式接着剤であって、
上記共重合体(C)は、水酸基及びカルボキシル基のいずれをも有しないアルキル(メタ)アクリレート(a)、及び、水酸基及び/又はカルボキシル基とエチレン性不飽和二重結合とを有する単量体(b)を含む単量体から得られるものであり、共重合体(C)を構成する単量体の合計100重量%中、単量体(b)は0.01〜10重量%であり、
上記共重合体(C)が、
<2>高分子量成分(A)と低分子量成分(B)とを含み(但し、共重合体(C)が置換基を有しないアルキルメタクリレートを5〜35重量%共重合した場合を除く(なお、共重合体(C)を構成する単量体の合計を100重量%とする。))、
<2−1>ゲルパーミエイションクロマトグラフィーにおける排出曲線上完全に独立した、重量平均分子量が50万〜220万の高分子量成分(A1)のピークと、重量平均分子量が1000〜10万の低分子量成分(B1)のピークとを含み、前記高分子量成分体(A1)のピークと前記低分子量成分(B1)のピークとの面積比が、(A1)/(B1)=60/40〜90/10であるか、もしくは、
<2−2>ゲルパーミエイションクロマトグラフィーにおける排出曲線上、重量平均分子量が50万〜220万の高分子量成分(A2)のピークと重量平均分子量が1000〜10万の低分子量成分(B2)のピークが繋がった、連続したピークを有し、かつ前記高分子量成分(A2)のピークと前記低分子量成分(B2)のピークとの間に最小値を有し、前記最小値の両側に位置する、前記高分子量成分(A2)のピークと前記低分子量成分(B2)のピークとの面積比が、(A2)/(B2)=60/40〜90/10であるか、もしくは
<2−3>ゲルパーミエイションクロマトグラフィーにおける排出曲線上、分子量15万以上の重合体分子からなり、重量平均分子量が50万〜220万の高分子量成分(A3)のピークと、分子量15万未満の重合体分子からなり、重量平均分子量が1000〜10万の低分子量成分(B3)のピークが繋がった、連続したピークを有し、かつ前記高分子量成分(A3)のピークと前記低分子量成分(B3)のピークとの間に最小値を有さず、前記高分子量成分(A3)ピークと前記低分子量成分(B3)ピークとの面積比が、(A3)/(B3)=60/40〜90/10であり、
上記化合物(E1)が下記一般式(1)で表されることを特徴とする帯電防止性アクリル系感圧式接着剤。
前記置換基は、ハロゲン基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アルコキシカルボニル基、ビニルオキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、アシルオキシ基、アシル基、アルキルスルファニル基、アリールスルファニル基、アルキルアミノ基、ジアルキルアミノ基、アリールアミノ基、アルキル基、アリール基、ヒドロキシル基、カルボキシル基、スルホンアミド基、ホルミル基、メルカプト基、スルホ基、メシル基、p−トルエンスルホニル基、アミノ基、ニトロ基、ニトロソ基、シアノ基、トリフルオロメチル基、トリクロロメチル基、トリメチルシリル基、ホスフィニコ基、ホスホノ基、アルキルスルホニル基、アリールスルホニル基、トリアルキルアンモニウム基、ジメチルスルホニウミル基、およびトリフェニルフェナシルホスホニウミル基であり、
R5からR8は、隣り合う置換基同士で環を形成してもよい。) - R1〜R4が、それぞれ独立に、置換基を有してもよいアルキル基、または、置換基を有してもよいアリール基である請求項1記載の帯電防止性アクリル系感圧式接着剤。
- R1〜R4が、それぞれ独立に、置換基を有してもよいアリール基である請求項1または2記載の帯電防止性アクリル系感圧式接着剤。
- R5〜R8が、それぞれ独立に、置換基を有してもよいアルキル基である請求項1ないし3いずれか記載の帯電防止性アクリル系感圧式接着剤。
- 共重合体(C)100重量部に対して、水酸基もしくはカルボキシル基と反応し得る官能基を有する化合物(D)を0.01〜10重量部含有することを特徴とする請求項1ないし4いずれか記載の帯電防止性アクリル系感圧式接着剤。
- 水酸基及び/又はカルボキシル基とエチレン性不飽和二重結合とを有する単量体(b)が、ヒドロキシアルキル(メタ)アクリレートであることを特徴とする請求項1ないし5いずれか記載の帯電防止性アクリル系感圧式接着剤。
- ヒドロキシアルキル(メタ)アクリレートのアルキル鎖の炭素数が3〜20であることを特徴とする請求項6記載の帯電防止性アクリル系感圧式接着剤。
- 共重合体(C)が、水酸基及びカルボキシル基のいずれをも有しないアルキル(メタ)クリレート(a)、水酸基および/またはカルボキシル基とエチレン性不飽和二重結合とを有する単量体(b)、及び必要に応じて前記(a)(b)以外の他のラジカル重合性単量体(c)を重合転化率が60〜90%になるまでラジカル共重合し、重量平均分子量が50万〜220万の高分子量成分を含む共重合体を得、次いで上記(a)、(b)及び(c)の少なくとも一種を加え、重合転化率が80〜100%になるまでさらにラジカル共重合してなることを特徴とする請求項1ないし7いずれかに記載の帯電防止性アクリル系感圧式接着剤。
- 水酸基及びカルボキシル基のいずれをも有しないアルキル(メタ)クリレート(a)、水酸基および/またはカルボキシル基とエチレン性不飽和二重結合とを有する単量体(b)、及び必要に応じて前記(a)(b)以外の他のラジカル重合性単量体(c)を重合転化率が60〜90%になるまでラジカル共重合し、重量平均分子量が50万〜220万の高分子量成分を含む共重合体を得、
次いで上記(a)、(b)及び(c)の少なくとも一種を加え、重合転化率が80〜100%になるまでさらにラジカル共重合し
<2−1>ゲルパーミエイションクロマトグラフィーにおける排出曲線上完全に独立した、重量平均分子量が50万〜220万の高分子量成分(A1)のピークと、重量平均分子量が1000〜10万の低分子量成分(B1)のピークとを含み、前記高分子量成分体(A1)のピークと前記低分子量成分(B1)のピークとの面積比が、(A1)/(B1)=60/40〜90/10であるか、もしくは、
<2−2>ゲルパーミエイションクロマトグラフィーにおける排出曲線上、重量平均分子量が50万〜220万の高分子量成分(A2)のピークと重量平均分子量が1000〜10万の低分子量成分(B2)のピークが繋がった、連続したピークを有し、かつ前記高分子量成分(A2)のピークと前記低分子量成分(B2)のピークとの間に最小値を有し、前記最小値の両側に位置する、前記高分子量成分(A2)ピークと前記低分子量成分(B2)ピークとの面積比が、(A2)/(B2)=60/40〜90/10であるか、もしくは
<2−3>ゲルパーミエイションクロマトグラフィーにおける排出曲線上、分子量15万以上の重合体分子からなり、重量平均分子量が50万〜220万の高分子量成分(A3)のピークと、分子量15万未満の重合体分子からなり、重量平均分子量が1000〜10万の低分子量成分(B3)のピークが繋がった、連続したピークを有し、かつ前記高分子量成分(A3)のピークと前記低分子量成分(B3)のピークとの間に最小値を有さず、前記高分子量成分(A3)ピークと前記低分子量成分(B3)ピークとの面積比が、(A3)/(B3)=60/40〜90/10である、
水酸基及び/又はカルボキシル基を有する、ガラス転移温度が−60〜0℃であり、かつ、共重合体を構成する単量体の合計100重量%中、単量体(b)は0.01〜10重量%である共重合体(C)を得(但し、共重合体(C)を構成する単量体の合計100重量%中、置換基を有しないアルキルメタクリレートを5〜35重量%共重合する場合を除く。)、
次いで前記共重合体(C)と、水酸基もしくはカルボキシル基と反応し得る官能基を有する化合物(D)と、下記一般式(1)で表される化合物(E1)とを混合することを特徴とする帯電防止性アクリル系感圧式接着剤の製造方法。
前記置換基は、ハロゲン基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アルコキシカルボニル基、ビニルオキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、アシルオキシ基、アシル基、アルキルスルファニル基、アリールスルファニル基、アルキルアミノ基、ジアルキルアミノ基、アリールアミノ基、アルキル基、アリール基、ヒドロキシル基、カルボキシル基、スルホンアミド基、ホルミル基、メルカプト基、スルホ基、メシル基、p−トルエンスルホニル基、アミノ基、ニトロ基、ニトロソ基、シアノ基、トリフルオロメチル基、トリクロロメチル基、トリメチルシリル基、ホスフィニコ基、ホスホノ基、アルキルスルホニル基、アリールスルホニル基、トリアルキルアンモニウム基、ジメチルスルホニウミル基、およびトリフェニルフェナシルホスホニウミル基であり、
R5からR8は、隣り合う置換基同士で環を形成してもよい。) - 請求項9記載の製造方法により得られる帯電防止性アクリル系感圧式接着剤。
- 請求項1ないし8、あるいは請求項10いずれかに記載の帯電防止性アクリル系感圧式接着剤から形成される帯電防止性アクリル系感圧式接着層が、偏光フィルム、位相差フィルムからなる群より選ばれる光学フィルムの少なくとも一方の面に設けられていることを特徴とする帯電防止性アクリル系感圧式接着フィルム。
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